新形勢下智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用分析

周大琳

（甘肅省蘭州市西固熱電有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730000）

新形勢下智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用分析

周大琳

（甘肅省蘭州市西固熱電有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730000）

繼電保護(hù)技術(shù)是保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的技術(shù)手段，隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展和普及，電力系統(tǒng)安全保護(hù)問題逐漸成為了社會關(guān)注重點(diǎn)，智能電網(wǎng)的應(yīng)用和發(fā)展使電力系統(tǒng)繼電保護(hù)面臨著新的挑戰(zhàn)。本文主要結(jié)合繼電保護(hù)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用，分析了其中存在的問題和發(fā)展前景。

智能電網(wǎng)；繼電保護(hù)技術(shù)；電力系統(tǒng)；應(yīng)用分析

1　我國智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀分析

電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)是集計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能化及數(shù)據(jù)通信技術(shù)為一體的電力應(yīng)用保護(hù)技術(shù)，隨著我國社會經(jīng)濟(jì)和生產(chǎn)力水平的提高，智能電網(wǎng)逐漸取代了傳統(tǒng)的電網(wǎng)在我國電力行業(yè)普及開來，目前智能電網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo)是構(gòu)建以信息化和自動化、數(shù)字化技術(shù)支持，在特高壓電網(wǎng)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的新型智能電網(wǎng)。智能電網(wǎng)的發(fā)展對繼電保護(hù)技術(shù)提出了新的要求，智能電網(wǎng)利用數(shù)字化和信息化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)的發(fā)展、配電、輸電和供電等電力運(yùn)行步驟進(jìn)行智能監(jiān)控，通過網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)收集各項監(jiān)控數(shù)據(jù)后自動進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，收集的電力系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)能夠反映電力系統(tǒng)運(yùn)行狀況，根據(jù)監(jiān)控結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)時保護(hù)和險情確定，及時鎖定系統(tǒng)運(yùn)行過程中可能存在的安全質(zhì)量問題。

在我國智能電網(wǎng)的高速發(fā)展極大的提升了電網(wǎng)系統(tǒng)安全管理工作質(zhì)量，對電力保護(hù)工作提出了新的要求，電網(wǎng)發(fā)展過程中更新的新技術(shù)和新設(shè)備使繼電保護(hù)工作難度增加，新材料和新技術(shù)的應(yīng)用對智能電網(wǎng)的高壓聯(lián)網(wǎng)發(fā)展起到了很大的輔助作用，在此基礎(chǔ)上如何提高繼電保護(hù)技術(shù)的靈敏性和可靠性是目前繼電保護(hù)研究的重點(diǎn)內(nèi)容。電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時需要依靠繼電保護(hù)技術(shù)檢測系統(tǒng)的實(shí)時動態(tài)，當(dāng)電力系統(tǒng)中的設(shè)備出現(xiàn)異常時需要依靠繼電保護(hù)裝置及時切斷故障線路，保證其他設(shè)備的正常運(yùn)行，通過系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)測、故障排查和自動修復(fù)功能維護(hù)智能電網(wǎng)運(yùn)行安全。

2　智能電網(wǎng)中的繼電保護(hù)分析

繼電保護(hù)系統(tǒng)具有分布式和交互式供電功能，在信息技術(shù)和數(shù)字化技術(shù)的支持上不斷完善保護(hù)系統(tǒng)，繼電保護(hù)系統(tǒng)是由智能傳感器、廣域保護(hù)技術(shù)和重構(gòu)系統(tǒng)組成的保護(hù)系統(tǒng)，其中智能傳感器不僅可以收集電力系統(tǒng)發(fā)電、變電和輸電過程中的運(yùn)行數(shù)據(jù)，還支持監(jiān)控數(shù)據(jù)自動整理和分析，全面準(zhǔn)確掌握電網(wǎng)運(yùn)行過程，實(shí)現(xiàn)智能化檢測和遠(yuǎn)程保護(hù)。智能電網(wǎng)中的繼電保護(hù)技術(shù)具有數(shù)字化和廣域化特點(diǎn)，隨著各項新技術(shù)和新設(shè)備引入，智能電網(wǎng)中的繼電保護(hù)設(shè)備和相關(guān)軟件不斷完善，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)共享和統(tǒng)一建模，在智能信息處理中提高了數(shù)據(jù)處理的有效性，完善了繼電保護(hù)裝置的工作性能。

2.1廣域保護(hù)技術(shù)

廣域保護(hù)技術(shù)是繼電保護(hù)裝置中的支撐技術(shù)之一，廣域保護(hù)技術(shù)起到繼電保護(hù)和自動控制作用，傳統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的信息收集和故障檢測方面具有較高的局限性，隨著智能電網(wǎng)的持續(xù)發(fā)展，新型繼電保護(hù)裝置開始利用電力系統(tǒng)龐大的信息數(shù)據(jù)，建立覆蓋面更廣的保護(hù)平臺。廣域保護(hù)技術(shù)相較于傳統(tǒng)繼電保護(hù)工作而言，覆蓋信息更全面，支持安全跳閘和電力切換保護(hù)，在進(jìn)行廣域數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)上進(jìn)行系統(tǒng)自動修復(fù)和故障排查，很大程度上提高了智能電網(wǎng)繼電保護(hù)的適應(yīng)性和有效性。

2.2 電子傳感器

電子傳感器作為智能電網(wǎng)繼電保護(hù)工作的主要設(shè)備，能夠獲取各項復(fù)雜的信息數(shù)據(jù)，在保護(hù)裝置上安裝電子傳感器后能夠收集發(fā)電、變電和供電等電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的電力數(shù)據(jù)，并將收集到的數(shù)據(jù)及時的發(fā)送給系統(tǒng)的控制中心，控制中心負(fù)責(zé)各項數(shù)據(jù)的整理和分析工作，顯示電力系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的工作狀況，提供有效的運(yùn)行數(shù)據(jù)，有效提高智能電網(wǎng)繼電保護(hù)工作質(zhì)量。

2.3重構(gòu)技術(shù)

重構(gòu)技術(shù)是繼電保護(hù)裝置的關(guān)鍵技術(shù)，具有較高的適應(yīng)性，能夠準(zhǔn)確的挖掘電力系統(tǒng)內(nèi)部潛在的故障信息，識別電力系統(tǒng)故障的原因鎖定故障源，并且對故障系統(tǒng)進(jìn)行重構(gòu)，識別系統(tǒng)的故障部件之后找到可替代部件進(jìn)行系統(tǒng)修復(fù)。由于電子元件是智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)系統(tǒng)的重要組成部分，且電子元件存在易損特質(zhì)，一旦電子元件損壞會破壞繼電保護(hù)系統(tǒng)的工作效力，而重構(gòu)技術(shù)正是維護(hù)繼電保護(hù)系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要技術(shù)，能夠檢測保護(hù)系統(tǒng)的故障信息保證繼電保護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

3　繼電保護(hù)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用分析

繼電保護(hù)技術(shù)以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子信息技術(shù)和控制技術(shù)為基礎(chǔ)的一項應(yīng)用系統(tǒng)，隨著智能電網(wǎng)的普及和發(fā)展，一定程度上增加了繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用難度，將繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用在智能電網(wǎng)中需要重點(diǎn)解決保護(hù)定值實(shí)時修改和輸電線路負(fù)荷管理。

3.1完善繼電保護(hù)預(yù)警功能

智能電網(wǎng)應(yīng)用中的繼電保護(hù)系統(tǒng)承擔(dān)著很高的工作任務(wù)，需要通過數(shù)據(jù)收集和分析，檢測電力系統(tǒng)運(yùn)行安全狀況，針對電網(wǎng)內(nèi)部可能出現(xiàn)的故障及時發(fā)出故障預(yù)警，智能電網(wǎng)是一個龐大的電力系統(tǒng)，內(nèi)部囊括的發(fā)電、輸電和供電系統(tǒng)和電力線路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此對繼電保護(hù)具有很高的要求，需要利用繼電保護(hù)系統(tǒng)全面控制電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，隨著繼電保護(hù)技術(shù)在智能電網(wǎng)應(yīng)用中的不斷完善，需要重點(diǎn)發(fā)展繼電保護(hù)系統(tǒng)的“預(yù)報警功能”根據(jù)智能電網(wǎng)的運(yùn)行狀況分析結(jié)果判斷可能發(fā)生的故障，提高保護(hù)系統(tǒng)的預(yù)報警功能，將事故發(fā)生的可能性降低到最小概率。

3.2輸電斷面安全性保護(hù)

電力系統(tǒng)輸電線路超過負(fù)荷很容易發(fā)生跳閘和停電、電路燒毀等事故，應(yīng)用繼電保護(hù)技術(shù)可以有效地提高智能電網(wǎng)中的輸電斷面保護(hù)性能，監(jiān)控電力線路運(yùn)行過程已經(jīng)電力負(fù)荷狀況，防止電力系統(tǒng)發(fā)生過載跳閘和停電，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。繼電保護(hù)技術(shù)本身就是由各項技術(shù)組成的保護(hù)體系，通過電力系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)分析和故障檢測技術(shù)，結(jié)合智能電網(wǎng)運(yùn)行技術(shù)和電力保護(hù)原理，維護(hù)智能電網(wǎng)的運(yùn)行質(zhì)量，針對電網(wǎng)中存在的故障進(jìn)行及時有效的報警處理或者自動修復(fù)處理，極大程度上提高了智能電網(wǎng)的運(yùn)行過程中的故障檢測質(zhì)量和電力系統(tǒng)運(yùn)行安全性。

繼電保護(hù)系統(tǒng)結(jié)合廣域測量、自動化控制和數(shù)字變電技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對傳統(tǒng)電網(wǎng)的改造處理，采用電子傳感器將傳感信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息，利用網(wǎng)絡(luò)接口將數(shù)據(jù)發(fā)送到斷路器和其他保護(hù)裝置上，科學(xué)計算系統(tǒng)故障后做出合理的應(yīng)急處理命令。繼電保護(hù)技術(shù)在應(yīng)用在智能電網(wǎng)中可以根據(jù)智能電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行狀況進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，調(diào)整繼電保護(hù)裝置內(nèi)部的保護(hù)定值，從而提高保護(hù)裝置的靈活性。繼電保護(hù)系統(tǒng)內(nèi)部的保護(hù)功能根據(jù)故障分析結(jié)果做出保護(hù)命令。智能電網(wǎng)建設(shè)速度的高速發(fā)展一定程度上促進(jìn)了繼電保護(hù)技術(shù)的不斷完善。繼電保護(hù)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用過程中具備了網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化特點(diǎn)，適應(yīng)智能電網(wǎng)的發(fā)展要求不斷更新繼電保護(hù)裝置的性能，為實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的信息傳輸提供了更加有效的途徑，實(shí)現(xiàn)了繼電保護(hù)系統(tǒng)的智能化發(fā)展。

4　結(jié)束語

繼電保護(hù)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用提高了電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和電力系統(tǒng)安全性，繼電保護(hù)系統(tǒng)具有安全性、自愈性和高效性特點(diǎn)，在各個工業(yè)領(lǐng)域中得到了有效地推廣，利用繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行故障檢測和自動修復(fù)，一定程度上提高了電網(wǎng)維護(hù)質(zhì)量，降低了電網(wǎng)維護(hù)成本。隨著智能電網(wǎng)和信息技術(shù)的深入發(fā)展，智能電網(wǎng)建設(shè)面臨著深刻的變革，繼電保護(hù)技術(shù)需要不斷適應(yīng)電網(wǎng)建設(shè)需求完善內(nèi)部系統(tǒng)，提高繼電保護(hù)技術(shù)安全控制的全面性。

［1］ 汪海. 淺談110 kV變電站的電氣主接線選擇問題［J］. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報， 2012（13） .

［2］ 喬茂斌. 面向智能電網(wǎng)應(yīng)用的電力大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)［J］. 資源節(jié)約與環(huán)保， 2015（08）.

TM77

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1671-0711（2016）08（下）-0086-02